CN101696177B - 尿素工艺冷凝液处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工产品生产中废液处理装置，涉及一种分离效率高，净化效果好的尿素工艺冷凝液处理装置；包括连接泵的尿素工艺冷凝液槽，尿素工艺冷凝液槽经泵与换热器相连；所述的换热器通过管道与解吸塔相连，解吸塔的上段通过与解吸塔相连的泵与和水解塔相连的换热器相连；水解塔上段和下段之间通过两个倒U形管相连，下段有中压蒸汽进气口；所述的水解塔的底部通过和水解塔相连的换热器与解吸塔下段的上部相连，解吸塔底部通过换热器与自循环水系统相连；所述的水解塔顶部与解吸塔上段相连，解吸塔顶部通过回流冷凝器与冷凝吸收系统相连；具有设备结构独特、操作控制容易，处理能力高且可以彻底消除尿素装置排除废液对环境污染的优点。
Description
技术领域
本发明属于化工产品生产中废液处理装置和方法，具体涉及一种分离效率高，净化效果好的尿素工艺冷凝液处理装置及其方法。
背景技术
目前我国尿素的生产已达到3800万吨/年，居世界首位。然而尿素在生产过程中排放的废水污染严重，对此，本行业近些年研制了不同的废水处理工艺，但是至今仍未找到一种比较成熟的设备和工艺，既能够使实现尿素废水零排放循环使用的同时又可以并降低能耗。在当前国家对环保要求日益严格的形势下，解决上述问题已经迫在眉睫了。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种设备结构独特、操作控制容易，处理能力高且可以彻底消除尿素装置排除废液对环境的污染的尿素工艺冷凝液处理装置及其方法。
本发明的目的是这样实现的：包括连接泵的尿素工艺冷凝液槽，尿素工艺冷凝液槽经过泵与换热器相连；解吸塔分为上段和下段，上段和下段之间安装有气罩，所述的气罩在解吸塔的上段内部，下段设置有低压蒸汽进气口；所述的换热器通过管道与解吸塔的上段的上部相连，解吸塔的上段的下部通过与解吸塔相连的泵与和水解塔相连的换热器相连；水解塔分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口；和水解塔相连的换热器与水解塔上段上部相连，所述的水解塔上段的顶部与解吸塔上段相连，解吸塔上段顶部通过回流冷凝器与冷凝吸收系统相连，回流冷凝器的下部通过与回流冷凝器相连的泵与解吸塔的上段上部相连；所述的水解塔下段的底部通过和水解塔相连的换热器与解吸塔下段的上部相连，解吸塔下段的底部通过换热器与自循环水系统相连；所述的气罩高于解吸塔的上段的下部与解吸塔相连的泵相连管道接口的位置；所述的水解塔上段的顶部与解吸塔上段相连的位置高于解吸塔的上段的下部与解吸塔相连的泵相连的位置。所述的中压蒸汽进气口至少为一个。
一种尿素工艺冷凝液处理方法如下：
一、将尿素工艺冷凝液槽中的尿素工艺冷凝液通过泵加压至0.3-0.5Mpa后进入换热器内换热升温升至100-110℃；
二、解吸塔分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩，解吸塔的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔上段上部向上段下流时与解吸塔下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2等混合气体通过气罩进入解吸塔上段，与尿素工艺冷凝液逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔相连的泵加压至1.4-1.8Mpa后进入和水解塔相连的换热器内升温，温度升至135-145℃；
四、水解塔分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔上段后，水解塔下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔下段的上部流入水解塔的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中的剩余尿素受热全部水解成NH3和CO2；水解塔的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔底部流入和水解塔相连的换热器内，温度降至140-150℃；
六、步骤五中流经和水解塔相连的换热器后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔下段的上部，解吸塔内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔相连的换热器中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔下段的底部，通过换热器进入自循环水系统；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔上段的顶部进入回流冷凝器中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔上段的顶部进入解吸塔上段，然后由解吸塔上段的顶部进入回流冷凝器中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩进入解吸塔上段，然后由解吸塔上段的顶部进入回流冷凝器中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统。
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器相连的泵加压进入解吸塔上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
所述的步骤二中的解吸塔上段塔内的温度为120-140℃，压力为0.3-0.4Mpa；解吸塔下段塔内的温度为135-155℃。所述的步骤四中的水解塔上段塔内的温度为180-200℃，压力为1.45-1.65Mpa；水解塔下段塔内的温度为185-205℃，压力为1.5-1.9Mpa。所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为210-230℃，压力为1.9-2.7Mpa。所述的步骤五中水解塔底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至25ppm以下。
本专利与专利号为：00134684.9，专利名称为：尿素工艺冷凝液深度水解解吸新工艺的处理能力进行对比，中压蒸汽消耗和处理后溶液氨含量对比情况：
| 工艺技术 | 处理能力 | 中压蒸汽消耗 | 处理后溶液氨含量 |
| 传统工艺 | 20M3/h | ≤1.65t/h | ≤35ppm |
| 本专利技术 | 25M3/h | ≤1.45t/h | ≤25ppm |
本发明具有设备结构独特、操作控制容易，处理能力高且可以彻底消除尿素装置排除废液对环境污染的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括连接泵2的尿素工艺冷凝液槽1，尿素工艺冷凝液槽1经过泵2与换热器3相连；解吸塔4分为上段和下段，上段和下段之间安装有气罩12，所述的气罩12在解吸塔4的上段内部，下段设置有低压蒸汽进气口10；所述的换热器3通过管道与解吸塔4的上段的上部相连，解吸塔4的上段的下部通过与解吸塔4相连的泵5与和水解塔7相连的换热器6相连；水解塔7分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口11；和水解塔7相连的换热器6与水解塔7上段上部相连，所述的水解塔7上段的顶部与解吸塔4上段相连，解吸塔4上段顶部通过回流冷凝器8与冷凝吸收系统14相连，回流冷凝器8的下部通过与回流冷凝器8相连的泵9与解吸塔4的上段上部相连；所述的水解塔7下段的底部通过和水解塔7相连的换热器6与解吸塔4下段的上部相连，解吸塔4下段的底部通过换热器3与自循环水系统13相连；所述的气罩12高于解吸塔4的上段的下部与解吸塔4相连的泵5相连管道接口的位置；所述的水解塔7上段的顶部与解吸塔4上段相连的位置高于解吸塔4的上段的下部与解吸塔4相连的泵5相连的位置。所述的中压蒸汽进气口11至少为一个。
一种尿素工艺冷凝液处理方法如下：
一、将尿素工艺冷凝液槽1中的尿素工艺冷凝液通过泵2加压至0.3-0.5Mpa后进入换热器3内换热升温升至100-110℃；
二、解吸塔4分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩12，解吸塔4的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4上段上部向上段下流时与解吸塔4下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2等混合气体通过气罩12进入解吸塔4上段，与尿素工艺冷凝液逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔(4)相连的泵(5)加压至1.4-1.8Mpa后进入和水解塔(7)相连的换热器(6)内升温，温度升至135-145℃；
四、水解塔(7)分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口(11)；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔(7)上段后，水解塔(7)下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔(7)上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔(7)下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)下段的上部流入水解塔(7)的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中的剩余尿素受热全部水解成NH3和CO2；水解塔(7)的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)底部流入和水解塔(7)相连的换热器(6)内，温度降至140-150℃；
六、步骤五中流经和水解塔(7)相连的换热器(6)后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔(4)下段的上部，解吸塔(4)内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔(7)相连的换热器(6)中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔(4)下段的底部，通过换热器(3)进入自循环水系统(13)；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔(7)上段的顶部进入解吸塔(4)上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔(7)上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器(8)中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩(12)进入解吸塔(4)上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统(14)。
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器(8)相连的泵(9)加压进入解吸塔(4)上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
所述的步骤二中的解吸塔(4)上段塔内的温度为120-140℃，压力为0.3-0.4Mpa；解吸塔(4)下段塔内的温度为135-155℃。所述的步骤四中的水解塔(7)上段塔内的温度为180-200℃，压力为1.45-1.65Mpa；水解塔(7)下段塔内的温度为185-205℃，压力为1.5-1.9Mpa。所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为210-230℃，压力为1.9-2.7Mpa。所述的步骤五中水解塔(7)底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至25ppm以下。
实施例1
一、将尿素工艺冷凝液槽1中的尿素工艺冷凝液1000g通过泵2加压至0.3Mpa后进入换热器3内换热升温升至100℃；1000g的尿素工艺冷凝液温度38℃，其中含有NH36％、CO22％、尿素1.5％，即尿素全部水解后含有总NH368.5g，含总CO231g；
二、解吸塔4分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩12，解吸塔4的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4上段上部向上段下流时与解吸塔4下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2等混合气体通过气罩12进入解吸塔4上段，与尿素工艺冷凝液逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出NH368.476g和CO231g并使溶液中含有的尿素3.375g受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔4相连的泵5加压至1.4Mpa后进入和水解塔7相连的换热器6内升温，温度升至135℃；
四、水解塔7分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口11；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔7上段后，水解塔7下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔7上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH344.425g和CO218.997g并使溶液中含有的尿素7.812g受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔7下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔7下段的上部流入水解塔7的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH314.864g和CO26.805g并使溶液中的剩余尿素3.813g受热全部水解成NH3和CO2；水解塔7的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔7底部流入和水解塔7相连的换热器6内，温度降至140；
六、步骤五中流经和水解塔7相连的换热器6后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4下段的上部，解吸塔4内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔7相连的换热器6中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH34.253和CO21.24；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔4下段的底部，通过换热器3进入自循环水系统13；进入自循环水系统13中的溶液含NH3为0.024g；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔7上段的顶部进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔7上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器8中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩12进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统14。
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器8相连的泵9加压进入解吸塔4上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
所述的步骤二中的解吸塔4上段塔内的温度为120℃，压力为0.3Mpa；解吸塔4下段塔内的温度为135℃。
所述的步骤四中的水解塔7上段塔内的温度为180℃，压力为1.45Mpa；水解塔7下段塔内的温度为185℃，压力为1.5Mpa。所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为210℃，压力为1.9Mpa。所述的步骤五中水解塔7底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至24ppm。
实施例2
一、将尿素工艺冷凝液槽1中的尿素工艺冷凝液2000g通过泵2加压至0.4Mpa后进入换热器3内换热升温升至105℃；2000g的尿素工艺冷凝液温度38℃，其中含有NH36％、CO22％、尿素1.5％，即尿素全部水解后含有总NH3137g，含总CO262g；
二、解吸塔4分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩12，解吸塔4的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4上段上部向上段下流时与解吸塔4下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2等混合气体通过气罩12进入解吸塔4上段，与尿素工艺冷凝液逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3136.972g和CO262g并使溶液中含有的尿素7.568g受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔4相连的泵5加压至1.6Mpa后进入和水解塔7相连的换热器6内升温，温度升至140℃；
四、水解塔7分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口11；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔7上段后，水解塔7下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔7上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH386.54g和CO237.21g并使溶液中含有的尿素15.726g受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔7下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔7下段的上部流入水解塔7的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH324.726g和CO211.916g并使溶液中的剩余尿素6.706g受热全部水解成NH3和CO2；水解塔7的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔7底部流入和水解塔7相连的换热器6内，温度降至145℃；
六、步骤五中流经和水解塔7相连的换热器6后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4下段的上部，解吸塔4内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔7相连的换热器6中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH34.474和CO20.62；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔4下段的底部，通过换热器3进入自循环水系统13；进入自循环水系统13中的溶液含NH3为0.028g；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔7上段的顶部进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔7上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器8中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩12进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统14。
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器8相连的泵9加压进入解吸塔4上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
所述的步骤二中的解吸塔4上段塔内的温度为130℃，压力为0.4Mpa；解吸塔4下段塔内的温度为145℃。
所述的步骤四中的水解塔7上段塔内的温度为190℃，压力为1.55Mpa；水解塔7下段塔内的温度为195℃，压力为1.7Mpa。所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为220℃，压力为2.3Mpa。所述的步骤五中水解塔7底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至14ppm。
实施例3
一、将尿素工艺冷凝液槽1中的尿素工艺冷凝液3000g通过泵2加压至0.5Mpa后进入换热器3内换热升温升至110℃；3000g的尿素工艺冷凝液温度38℃，其中含有NH36％、CO22％、尿素1.5％，即尿素全部水解后含有总NH3205.5g，含总CO293g；
二、解吸塔4分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩12，解吸塔4的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4上段上部向上段下流时与解吸塔4下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2等混合气体通过气罩12进入解吸塔4上段，与尿素工艺冷凝液逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3205.476g和CO293g并使溶液中含有的尿素12.198g受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔4相连的泵5加压至1.8Mpa后进入和水解塔7相连的换热器6内升温，温度升至145℃；
四、水解塔7分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口11；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔7上段后，水解塔7下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔7上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3124.968g和CO252.212g并使溶液中含有的尿素23.649g受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔7下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔7下段的上部流入水解塔7的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH331.002g和CO212.189g并使溶液中的剩余尿素9.153g受热全部水解成NH3和CO2；水解塔7的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔7底部流入和水解塔7相连的换热器6内，温度降至150℃；
六、步骤五中流经和水解塔7相连的换热器6后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔4下段的上部，解吸塔4内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔7相连的换热器6中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH33.822和CO20.351；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔4下段的底部，通过换热器3进入自循环水系统13；进入自循环水系统13中的溶液含NH3为0.024g；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔7上段的顶部进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔7上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器8中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩12进入解吸塔4上段，然后由解吸塔4上段的顶部进入回流冷凝器8中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统14。
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器8的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器8相连的泵9加压进入解吸塔4上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
所述的步骤二中的解吸塔4上段塔内的温度为140℃，压力为0.4Mpa；解吸塔4下段塔内的温度为155℃。
所述的步骤四中的水解塔7上段塔内的温度为200℃，压力为1.65Mpa；水解塔7下段塔内的温度为205℃，压力为1.9Mpa。所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为230℃，压力为2.7Mpa。所述的步骤五中水解塔7底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至8ppm。
本发明的工作原理为：来自尿素工艺冷凝液槽1的尿素工艺冷凝液温度38℃左右，其中含有NH3～6％、CO2～2％、尿素～1.5％，经泵2加压至0.3-0.5Mpa后进入换热器3与解吸塔4出来的下液换热升温，温度升高到95-115℃后进入解吸塔4上段，解吸塔4分为上下两段中间有一定高度的气罩12连通，上段塔内温度120-140℃、压力0.3-0.4Mpa，有一定高度的积液，下段塔内温度135-155℃。尿素工艺冷凝液进入解吸塔4的上段上部在向下流的过程中与上升的气体逆流接触，受热并汽提分离出部分NH3和CO2，解吸塔4上段的积液流出经与解吸塔4相连的泵5加压至1.5-1.7Mpa后送入和水解塔7相连的换热器6，在和水解塔7相连的换热器6中与水解塔7的下液换热升温，温度升至135-145℃，进入水解塔7上段的上部。水解塔7也分为上下两段，上段压力1.45-1.65Mpa、温度180-200℃，下段压力1.5-1.9Mpa、温度185-205℃以上，中间隔绝，水解塔7的上下两段通过两个倒U形管连通，一根为上段的积液流入下段，另一根为下段的气体流入上段。进入水解塔7上段的液体在下降过程中与上升气体逆流接触受热并汽提分离出部分NH3和CO2，然后经倒U形管进入水解塔7下段的上部。压力2.3Mpa，温度220℃的中压蒸汽从水解塔7下段的多个高度方位进入水解塔7并保持其下段内部温度185-205℃，这些中压蒸汽在上升过程中对向下流动的液体加热汽提，分离出其中的NH3和CO2并使尿素受热水解成NH3和CO2，水解塔7下段的上升气体经倒U形管进入水解塔7的上段的底部，并在上升过程中对水解塔7上段上部流下来的液体加热汽提分离出其中的NH3和CO2，水解塔7的出气从顶部出来进入解吸塔4上段的下部，并与从解吸塔4下部上来的气体一起上升加热汽提进入解吸塔4的尿素工艺冷凝液中的NH3和CO2，水解塔7下部的下液从底部流出经过和水解塔7相连的换热器6换热降温至140-150℃，然后进入解吸塔4下段的上部，并在下流过程中与解吸塔4下段下部来的低压蒸汽逆流接触汽提出其中的NH3和CO2，解吸塔4下段的气体经塔内气罩12进入上段，解吸塔4底部下液中的NH3含量降至25ppm以下，CO2、尿素已经基本完全分离出来，下液由解吸塔4的底部流出并经换热器3降温后进入自循环水系统13。解吸塔4的出气0.25-0.45Mpa由顶部出来进入回流冷凝器8，在流冷凝器8中部分气体被冷凝成液体，其中含有水及较多NH3和CO2，并经与回流冷凝器8相连的泵9加压后又循环流入解吸塔4上段的上部再循环分离，回流冷凝器8中未被冷凝的气体流入外工段低压冷凝吸收系统14再吸收利用。
本发明中所采用的水解塔和解吸塔都采用两段塔结构，可以在上段和下段都积聚一定液位，有利于上升气流汽提，特别是水解塔上段上升气体可以由液位下上升，汽提分离效果更好；本发明整个工艺流程中没有冷却水与尿素工艺冷凝液换热，即保证热量的充分利用，也可以减少冷却水系统的损耗；尿素全部水解，最终出来的尿素工艺冷凝液中不再含有尿素；水解塔出气不去中压吸收系统，而是去解吸塔作为汽提气体的一部分，这样即提高解吸塔的分离能力，同时降低了中压吸收系统的负荷；中压蒸汽多高度方位进入解吸塔，可以保证解吸塔下段内部温度更均匀，同时提高汽提效果。
Claims (7)
1.一种尿素工艺冷凝液处理装置，包括连接第一泵(2)的尿素工艺冷凝液槽(1)，其特征在于：尿素工艺冷凝液槽(1)经过第一泵(2)与第一换热器(3)相连；解吸塔(4)分为上段和下段，上段和下段之间安装有气罩(12)，所述的气罩(12)在解吸塔(4)的上段内部，下段设置有低压蒸汽进气口(10)；所述的第一换热器(3)通过管道与解吸塔(4)的上段的上部相连，解吸塔(4)的上段的下部通过与解吸塔(4)相连的第二泵(5)与和水解塔(7)相连的第二换热器(6)相连；水解塔(7)分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口(11)；和水解塔(7)相连的第二换热器(6)与水解塔(7)上段上部相连，所述的水解塔(7)上段的顶部与解吸塔(4)上段相连，解吸塔(4)上段顶部通过回流冷凝器(8)与冷凝吸收系统(14)相连，回流冷凝器(8)的下部通过与回流冷凝器(8)相连的第三泵(9)与解吸塔(4)的上段上部相连；所述的水解塔(7)下段的底部通过和水解塔(7)相连的第二换热器(6)与解吸塔(4)下段的上部相连，解吸塔(4)下段的底部通过第一换热器(3)与自循环水系统(13)相连；所述的气罩(12)高于解吸塔(4)的上段的下部与解吸塔(4)相连的第二泵(5)相连管道接口的位置；所述的水解塔(7)上段的顶部与解吸塔(4)上段相连的位置高于解吸塔(4)的上段的下部与解吸塔(4)相连的第二泵(5)相连的位置。
2.根据权利要求1所述的尿素工艺冷凝液处理装置，其特征在于：所述的中压蒸汽进气口(11)至少为一个。
3.根据权利要求1所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的方法，其特征在于：
一、将尿素工艺冷凝液槽(1)中的尿素工艺冷凝液通过第一泵(2)加压至0.3-0.5MPa后进入第一换热器(3)内换热升温升至100-110℃；
二、解吸塔(4)分为上段和下段，上段和下段之间安装有一定高度的气罩(12)，解吸塔(4)的下段设置有低压蒸汽进气口；步骤一中换热升温后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔(4)上段上部后向下流动，所述的解吸塔(4)下段上升的低压蒸汽、NH3和CO2混合气体通过气罩(12)进入解吸塔(4)上段，换热升温后的尿素工艺冷凝液与所述的低压蒸汽、NH3和CO2混合气体在解吸塔(4)上段逆流接触发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；
三、步骤二中剩余的尿素工艺冷凝液经与解吸塔(4)相连的第二泵(5)加压至1.4-1.8MPa后进入和水解塔(7)相连的第二换热器(6)内升温，温度升至135-145℃；
四、水解塔(7)分为上段和下段，上段和下段之间通过两个倒U形管连通，下段设置有中压蒸汽进气口(11)；步骤三中换热后的尿素工艺冷凝液进入水解塔(7)上段后，水解塔(7)下段的中压蒸汽，NH3和CO2混合气体通过一个倒U形管进入水解塔(7)上段，与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中含有的尿素部分受热水解成NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液通过另一个倒U形管流入水解塔(7)下段；
五、步骤四中剩余的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)下段的上部流入水解塔(7)的底部，中压蒸汽向上与尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出部分NH3和CO2并使溶液中的剩余尿素受热全部水解成NH3和CO2；水解塔(7)的底部的尿素工艺冷凝液由水解塔(7)底部流入和水解塔(7)相连的第二换热器(6)内，温度降至140-150℃；
六、步骤五中流经和水解塔(7)相连的第二换热器(6)后的尿素工艺冷凝液进入解吸塔(4)下段的上部，解吸塔(4)内的低压蒸汽上升时与流入和水解塔(7)相连的第二换热器(6)中的尿素工艺冷凝液发生汽提，通过汽提及加热分离出NH3和CO2；剩余的尿素工艺冷凝液流入解吸塔(4)下段的底部，通过第一换热器(3)进入自循环水系统(13)；
七、步骤二中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
八、步骤四中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过水解塔(7)上段的顶部进入解吸塔(4)上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
九、步骤五中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过倒U形管进入水解塔(7)上段，然后按照步骤八的路径进入回流冷凝器(8)中；
十、步骤六中的NH3和CO2及携带的部分水汽通过气罩(12)进入解吸塔(4)上段，然后由解吸塔(4)上段的顶部进入回流冷凝器(8)中；
十一、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH3和CO2及携带的部分水汽冷却后为气体的部分进入冷凝吸收系统(14)；
十二、上述步骤七、步骤八，步骤九和步骤十中进入回流冷凝器(8)的NH3和CO2及携带的水汽部分冷却后被冷凝成的液体由与回流冷凝器(8)相连的第三泵(9)加压进入解吸塔(4)上段的上部，按照步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九，步骤十和步骤十一继续反应。
4.根据权利要求3所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的方法，其特征在于：所述的步骤二中的解吸塔(4)上段塔内的温度为120-140℃，压力为0.3-0.4MPa；解吸塔(4)下段塔内的温度为135-155℃。
5.根据权利要求3所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的方法，其特征在于：所述的步骤四中的水解塔(7)上段塔内的温度为180-200℃，压力为1.45-1.65MPa；水解塔(7)下段塔内的温度为185-205℃，压力为1.5-1.9MPa。
6.根据权利要求3所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的方法，其特征在于：所述的步骤四中的中压蒸汽的温度为210-230℃，压力为1.9-2.7MPa。
7.根据权利要求3所述的尿素工艺冷凝液处理装置处理尿素工艺冷凝液的方法，其特征在于：所述的步骤五中水解塔(7)底部的尿素工艺冷凝液中NH3的含量降至25ppm以下。
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